La nueva conciencia global en cuestiones de eficiencia y de ahorro energético

La nueva conciencia global en cuestiones de eficiencia y de ahorro energético, así como el uso más racional de la energía en la edificación, ha traído como consecuencia que estso sistemas y tecnologías vayan entrando con más fuerza en el mercado. Esto se ve potenciado en España por las nuevas legislaciones promulgadas recientemente y por el apoyo institucional, que tanto en el ámbito autonómico, nacional e incluso comunitario, se está dando a la implantación de sistemas que permitan un ahorro y uso racional de la energía. El objetivo del curso es, por tanto, la formación completa de especialistas en las aplicaciones prácticas de la Domótica e Inmótica. Así, los técnicos y profesionales de ramas afines - como por ejemplos la de Instalaciones Eléctricas - que deseen actualizar sus conocimientos en esta nueva rama como es la de Gestión de Edificios, bien con vistas a una actividad laboral nueva o para extender su campo de trabajo actual, encontrarán en este curso el instrumento idóneo para ello.

¿Qué es la Gestión Inteligente de la Energía? (I)

En esta entrada pretendemos introducir unos conceptos básicos en relación a la gestión energética inteligente en los edificios y exponer sus características principales. Así, podemos empezar diciendo que:

La Gestión Inteligente de la Energía se puede entender como un sistema lógico (implementado sobre una estructura física) cuya misión es garantizar el confort (temperatura, iluminación…) y el correcto funcionamiento de los dispositivos del edificio, eligiendo la configuración más óptima desde el punto de vista de eficiencia energética, siempre teniendo en consideración los requisitos del usuario final.

En lineas generales, dicho sistema lógico tomará las decisiones más oportunas en cada momento (a través de la red de actuadores) evaluando el escenario actual. Para ello analizará los valores proporcionados por la red de monitorización del edificio y de las consignas que le lleguen exteriormente, tanto de las redes de distribución como de generación en el propio edificio, así como el estado de la captación pasiva. Un sistema más avanzado con capacidades predictivas podría anticiparse a escenario futuros evitando así tomar decisiones en el presente que sean incoherentes con la evolución prevista.

Gestor Energético Inteligente

La red de monitorización se centra sobre todo en las variables ambientales que inciden en el confort (temperatura, humedad e iluminación sobre todo), pero también es posible monitorizar consumos de electrodomesticos y redes, así como presencia de personas. La red de actuación por su parte automatiza ciertas tareas tradicionalmente manuales (apertura y cierre de ventanas, encendido y apagado de luces…). Es lo que tradicionalmente se conoce como domótica, aunque el término en ocasiones es algo ambiguo.

Otro término aempleado con asiduidad es el de inmótica o Building Management Systems (BMS). Hace referencia a la coordinación y gestión de las instalaciones con las que se equipan las edificaciones y a su capacidad de comunicación, regulación y control. Básicamente es el mismo concepto que el de la domótica pero aplicado a grandes edificios, locales comerciales y sector terciario en general, universidades, etc., mientras que la domótica se centra en viviendas y está orientada al confort y a facilitar las tareas al usuario final.

La concepción tradicional de la domótica tiene algunos inconvenientes principales:
En general, se centra en el control local de determinadas actuaciones. En ocasiones, estas pautas son suficientes dado que su propósito funcional es únicamente ése (por ejemplo, un videoportero con manos libres). Sin embargo, estrategias más ambiciosas, como la optimización de la eficiencia energética, requieren una aproximación integral (holística) de la vivienda que gestione y coordine todos los elementos y variables involucradas en el control.

Suele basarse en escenarios prefijados, difícilmente adaptables a cambios en el entorno y sin inteligencia embebida.

En resumen, no garantiza una reducción efectiva de la demanda energética ni un grado de aceptación muy grande por parte del usuario final, por lo que se hace necesaria una gestión de la energía más inteligente.

El Edificio Inteligente es aquél cuya regularización, supervisión y control del conjunto de las instalaciones eléctricas, de seguridad, informática, transporte y todas las formas de administración de energías que pueda poseer, se realizan en forma eficiente, integrada y automatizada, con la finalidad de lograr una mayor eficiencia operativa y al mismo tiempo, un mayor confort y seguridad para el usuario, al satisfacer sus requerimientos presentes y futuros.
Las características de un Edificio Inteligente serían:

Flexibilidad: capacidad de adaptarse a escenarios diferentes y a edificios de diferente grado de complejidad y la facilidad de instalación, configuración y uso de los sistemas.

Integración de las diferentes redes del edificio (datos, ocio y multimedia y red domótica) de forma que se pueda tener una visión conjunta del mismo.

Diseño lógico: es lo que realmente diferencia al Edificio Inteligente. Se trata de la capacidad de procesar la información del entorno (iluminación, sol, ruido, lluvia…) y del interior del edificio (patrones de uso, consumos, alarmas, etc.) y ser capaz de adecuarse a las nuevas situaciones dando respuestas de forma automática en base a una lógica de actuación definida.

Por ejemplo, un sensor de presencia aislado puede servir para abrir la puerta cuando alguien se acerque, pero si está integrado en una red proporciona información sobre frecuencia de uso, horas punta de entrada, etc. de forma que el sistema puede deducir que es mejor no abrir la puerta fuera del horario comercial o que hay que mantenerla permanentemente abierta en horas punta, volviendo a su funcionamiento habitual el resto del tiempo.

¿Y cómo se mide la inteligencia?

Diversos estudios[1] a nivel internacional han estado enfocados a definir qué se entiende por inteligencia y cómo se mide el grado de inteligencia de un edificio. Para ello se han propuesto unas categorías de “indicadores de inteligencia”:

Autonomía: adaptación a cambios en el escenario, calibración y ajuste automáticos, tolerancia a errores y autodiagnóstico, capacidad de aprendizaje…

Interacción humano-máquina (IHM): capacidad de entender o procesar lenguaje natural, diseño ergonómico, interfaces intuitivas y salidas gráficas y visuales, interfaz unificada…

Controlabilidad de dinámicas complicadas: capacidad de integración de diversos protocolos, fabricantes, tecnologías…, accesibilidad ubicua al sistema (local, Internet, dispositivos móviles…), alarmas y estadísticas, control y monitorización de sistemas…

Comportamiento bio-inspirado: capacidad de adaptarse a cambios estacionales y otros aspectos motivados por la biología de las personas.

Un Gestor Inteligente de la Energía no sería pues más que un caso particular dentro de un Edificio Inteligente, en donde el diseño lógico de dicha inteligencia se ha realizado bajo criterios de eficiencia energética y confort. En el caso óptimo, debería:

Adaptar las reglas de control de los actuadores al contexto del usuario (ambiente, actividad, número de usuarios,…).

Atender órdenes directas de actuación por parte del usuario y readaptar la lógica de control al nuevo escenario.

Casas inteligentes

Viviendas solo para ricos?, no es así, los sistemas de seguridad o para el ahorro de energía están abiertos a los estratos socioeconómicos de también de clase media.

Esta tecnología no es barata pero la gente puede automatizar su hogar poco a poco, empezando, por ejemplo, con la iluminación. La ventaja de estos productos es que buscan economizar electricidad o el gas y la seguridad del hogar.Según el Instituto Nacional de la Casa Inteligente, un lugar de estos es donde se unen la tecnología y la arquitectura, dando como resultado comodidad, seguridad y entretenimientoUna casa inteligente busca hacer más eficiente los sistemas de audio y video, la seguridad, la iluminación, las comunicaciones y la automatización.

Si se habla de sistemas de audio y video, todos se controlan por sencillos dispositivos que permiten tener un solo canal en todas las televisiones o una misma música en todo el hogar. En cuanto a la seguridad, permite el control de acceso y salida de la casa, alarmas, cámaras de seguridad, sensores de fuego, humo, fugas de gas.

El esquema ayuda a estar al tanto de todos los sensores y a tener una mejor capacidad de respuesta en caso de incidente. Respecto de la iluminación, se pueden colocar mecanismos escénicos o ambientales y tienen la posibilidad de recrear entornos de relajación y confort, con la ventaja de que ahorrará energía.

El control de la iluminación le permite apagar o prender cualquier luz desde cualquier punto de la vivienda. La comunicación es el punto nodal de la casa inteligente, pues le deja tener el control de todos los dispositivos como teléfonos, sistemas de iluminación, portero electrónico, audio y video.

Con sólo apretar un botón se consigue el control de sus cortinas, televisión, DVD e iluminación, para que pueda disfrutar de su película favorita. La automatización también acepta los sistemas de riego, sensores y programar a la casa en general para que actúe en caso de accidente. A este proceso se suma la integración, pues todos los elementos que forman parte de la vivienda pueden combinarse. Por ejemplo, desde su celular se monitorea el hogar o en caso de que algún conocido llegue a su domicilio y no se encuentre, se le permite entrar a través del aparato telefónico.

Los domóticos en las casas se utilizan para controles de acceso, meteorología, aire acondicionado, detectores de movimiento, alarmas, calefacción por zonas, persianas, paneles solares, home theaters, iluminación y estado de puertas y ventanas. El tener toda esta oferta no significa que se deba poner todo en el hogar, pues la gente puede optar por aparatos simples que le permitan monitorear la vivienda sólo con una cámara.

En argentina las personas creen q es algo inaccesible y les aseguro q pueden empezar su casa inteligente con u$S 300. Hay un creciente interés por tener esta tecnología, pero la gente no los compra porque piensan que son caros. Sin embargo, a mediano y largo plazos los beneficios son significativos, sobre todo por los ahorros que se generan especialmente con los aumentos recientes q son súper elevados y les aseguro q una casa con sistemas de domotica ahorra hasta 40% de energía.Por ejemplo, en agua, una empresa tiene un WC que levanta la tapa de manera automática cuando se va a usar y tiene sensores para determinar qué cantidad de agua descarga, dependiendo de la materia a desechar.

En el caso de riego, se puede programar durante cierta hora, temporada y duración para evitar desperdicio del vital líquido. En el caso de la iluminación, se tienen sensores para determinar cuándo, cómo y con qué intensidad hay que encender la luz en ciertas áreas de la vivienda. Lo mismo ocurre con la calefacción. La casa inteligente es un concepto en plena evolución, y con éste cualquier equipo puede realizar una función específica en una fecha determinada y repetir el proceso tantas veces como se le programe.

Los equipos más comunes que realizan este tipo de procesos son la cafetera y radiorelojes con despertador. Estas funciones son más comunes en televisores y otros equipos como sistemas de irrigación, alarmas, aires acondicionados, lavadoras, cortinas, etcétera.